Nature | 专家点评，癌细胞与正常细胞竞争，为什么能胜出，其潜在机制被揭示

来源：iNature

在多细胞生物中，细胞通常以和平方式相互通信。但是，如果异常细胞出现并在称为细胞竞争的过程中与正常细胞争夺空间和生存，那么和谐就会破灭。这个过程在果蝇Drosophila melanogaster1中被鉴定出来，它也发生在哺乳动物中。当癌症开始在哺乳动物中形成时，正常细胞和肿瘤形成途径之间发生竞争，但是这些细胞之间的分子差异如何引发细胞竞争却知之甚少。

2019年7月24日，Eduardo Moreno及Rajan Gogna共同通讯在Nature在线发表题为"Flower isoforms promote competitive growth in cancer"的研究论文，该研究发现两种人类的开花同种型（hFWE1和hFWE3）表现为Flower-Lose蛋白，而其他两种同种型（hFWE2和hFWE4）表现为Flower-Win蛋白，后者使细胞比表达Lose同种型的细胞具有竞争优势，但如果它们的邻居表达相似水平的Lose同种型，则不会消除表达Lose的细胞。因此，这些蛋白质可作为健康指纹。总而言之，该研究结果表明，古老的细胞识别和选择机制在人体中具有活性并影响致癌生长。

最后，日本北海道大学Yasuyuki Fujita在Nature 在线发表题为"Flower power as human cancer cells compete with normal cells"的点评文章，系统总结了该文章，同时指出了该文章的不足以及未来的研究方向，最后也谈到该工作会鼓励研究人员分析人类肿瘤样本，以确定FWE参与细胞竞争和癌症发展。 如果可以开发抗体以特异性识别人FWELose蛋白，这将极大地有助于这些研究。

在人类中，适应性免疫系统利用细胞之间的信息交换来检测和消除外来或受损细胞;然而，去除不需要的细胞并不总是需要适应性免疫系统。例如，果蝇中的细胞选择使用基于“健康指纹”的细胞选择机制，允许其延迟衰老，防止发育畸形，并且在再生期间替换旧组织。在分子水平上，这些健康指纹由花膜蛋白的组合组成。表示适应性降低的蛋白质被称为Flower-Lose，因为它们在标记为被清除的细胞中表达。然而，在细胞膜上存在Flower-Lose同种型并不总是导致被清除，因为如果相邻细胞具有相似水平的Lose蛋白，则细胞不会被杀死。

Winner和Loser细胞之间的竞争

人类可以从识别不合格细胞的能力中受益，因为在发育和衰老过程中受损但存活的细胞的积累会导致器官功能障碍和疾病。然而，在果蝇中，这种机制被癌-前细胞劫持，以获得竞争性的生长优势。这对人类来说是不可取的，因为它可能使肿瘤更具侵略性。目前尚不清楚人类是否存在类似的细胞适应性比较机制。

在基质中失去同种型并且肿瘤中的Win同种型合作以诱导侵袭性癌症生长

在这里，研究人员发现两种人类的开花同种型（hFWE1和hFWE3）表现为Flower-Lose蛋白，而其他两种同种型（hFWE2和hFWE4）表现为Flower-Win蛋白，后者使细胞比表达Lose同种型的细胞具有竞争优势，但如果它们的邻居表达相似水平的Lose同种型，则不会清除表达Lose的细胞。因此，这些蛋白质可作为健康指纹。

此外，人类癌细胞显示增加的Win同种型表达并且在表达Lose的基质存在下增殖，这赋予癌细胞竞争性生长优势。抑制花蛋白的表达可减少肿瘤生长和转移，并诱导对化疗的敏感性。总而言之，该研究结果表明，古老的细胞识别和选择机制在人体中具有活性并影响致癌生长。

参考信息：

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1429-3

https://www.nature.com/articles/d41586-019-02161-y